Фазовые равновесия, кристаллическая структура и кислородная нестехиометрия сложных оксидов, образующихся в системе GdCoO3–SrCoO3–δ–SrFeO3–δ–GdFeO3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы фазовые соотношения в квазичетверной системе GdCoO3–SrCoO3–δ–SrFeO3–δ–GdFeO3 при 1373 K на воздухе. Определены области гомогенности и кристаллическая структура твердых растворов общего состава Gd1–xSrxCo1–yFeyO3–δ. В зависимости от концентрации введенных стронция и железа оксиды Gd1–xSrxCo1–yFeyO3–δ кристаллизуются в орторомбической (x = 0.1, 0.4 ≤ y ≤ 1.0; x = 0.2, y = 0.9, пр. гр. Pbnm), тетрагональной (0.6 ≤ x ≤ 0.8, 0.1 ≤ y ≤ 0.5, пр. гр. I4/mmm) или кубической (x = 0.9, 0.1 ≤ y ≤ 0.9; 0.6 ≤ x ≤ 0.8, 0.6 ≤ y ≤ 0.9, пр. гр. Pm3‾m) структуре перовскита. Для всех однофазных образцов определены структурные параметры. Установлено, что увеличение концентрации стронция и железа приводит к росту параметров элементарных ячеек оксидов Gd1–xSrxCo1–yFeyO3–δ. Показано, что содержание кислорода в оксидах Gd1–xSrxCo0.3Fe0.7O3–δ, определенное методом термогравиметрического анализа, уменьшается с ростом температуры и содержанием стронция в образцах. Построена изобарно-изотермическая диаграмма состояния системы GdCoO3–SrCoO3–δ–SrFeO3–δ–GdFeO3 при 1373 K на воздухе.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. В. Аксенова

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Автор, ответственный за переписку.
Email: TV.Aksenova@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Е. Е. Соломахина

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: TV.Aksenova@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

А. С. Урусова

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: TV.Aksenova@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

В. А. Черепанов

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: TV.Aksenova@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Список литературы

  1. Клындюк А.И., Журавлева Я.Ю., Гундилович Н.Н. и др. // Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 1. С. 88. https://doi.org/10.31857/S0002337X23010086
  2. Симоненко Т.Л., Симоненко Н.П., Симоненко Е.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 10. С. 1359. https://doi.org/10.31857/S0044457X22600736
  3. Клындюк А.И., Журавлева Я.Ю. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1874. https://doi.org/10.31857/S0044457X22600669
  4. Калинина М.В., Дюскина Д.А., Полякова И.Г. и др. // Физика и химия стекла. 2023. Т. 49. № 2. С. 158. https://doi.org/10.31857/S013266512260087X
  5. Чижова Е.А., Клындюк А.И., Журавлева Я.Ю. и др. // Физика и химия стекла. 2023. Т. 49. № 1. С. 71. https://doi.org/10.31857/S0132665122600200
  6. Fan H., Liu Z., Wu Y. et al. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2023. V. 21. № 1. P. 289. https://doi.org/10.1111/ijac.14490
  7. Lee K.T., Manthiram A. // J. Electrochem. Soc. 2006. V. 153. № 4. P. A794. https://doi.org/10.1149/1.2172572
  8. Lee K.T., Manthiram A. // J. Electrochem. Soc. 2005. V. 152. № 1. P. A197. https://doi.org/10.1149/1.1828243
  9. Rossignol C., Ralph J.M., Bae J.-M. et al. // Solid State Ionics. 2004. V. 175. № 1–4. P. 59. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2004.09.021
  10. Takeda Y., Ueno H., Imanishi N. et al. // Solid State Ionics. 1996. V. 86–88. P. 1187. https://doi.org/10.1016/0167-2738(96)00285-8
  11. Ni Q., Chen H., Ge L. et al. // J. Power Sources. 2017. V. 349. P. 130. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.03.037
  12. Tong X., Ovtar S., Brodersen K. et al. // J. Power Sources. 2020. V. 451. P. 227742. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.227742
  13. Madathil R.K., Norby T. // Solid State Sci. 2022. V. 124. P. 106801. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2021.106801
  14. Конончук О.Ф., Петров А.Н., Черепанов В.А. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1991. Т. 27. № 9. С. 1963.
  15. Vereshchagin S.N., Solovyov L.A., Rabchevskii E.V. et al. // Chem. Commun. 2014. V. 50. P. 6112. https://doi.org/10.1039/c4cc00913d
  16. Tealdi C., Saiful Islam M., Fisher C. et al. // Prog. Solid State Chem. 2007. V. 35. P. 491. https://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2007.01.015
  17. Wang X., Huang K., Ma W. et al. // Chem. Eur. J. 2017. V. 23. P. 1093. https://doi.org/10.1002/chem.201604065
  18. Liu H., Guo Y., Xie R. et al. // Sens. Actuators, B. 2017. V. 246. P. 164. https://doi.org/10.1016/j.snb.2017.02.072
  19. He J., Sunarso J., Miao J. et al. // J. Hazardous Mater. 2019. V. 369. P. 699. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.02.070
  20. Li T., Jayathilake R.S., Taylor D.D. et al. // Chem. Commun. 2019. V. 55. P. 4929. https://doi.org/10.1039/C8CC09573F
  21. Dudnikov V.A., Orlov Y.S., Kazak N.V. et al. // Ceram. Int. 2019. V. 45. № 5. P. 5553. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.12.013
  22. Reis M.S., Rocco D.L., Caraballo Vivas R.J. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 422. P. 197. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.08.080
  23. Ryu K.H., Roh K.S., Lee S.J. et al. // J. Solid State Chem. 1993. V. 105. № 2. P. 550. https://doi.org/10.1006/jssc.1993.1247
  24. Zhang L., Li X., Wang F. et al. // Mater. Res. Bull. 2013. V. 48. P. 1088. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2012.11.105
  25. Long P.T., Manh Т.V., Ho T.A. et al. // Ceram. Int. 2018. V. 44. P. 15542. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.05.216
  26. James M., Cassidy D., Goossens D.J. et al. // J. Solid State Chem. 2004. V. 177. № 6. P. 1886. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2004.01.012
  27. Alhokbany N., Almotairi S., Ahmed J. et al. // J. King Saud Univer. Sci. 2021. V. 33. P. 101419. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2021.101419
  28. Petrov A.N., Kononchuk O.F., Andreev A.V. et al. // Solid State Ionics. 1995. V. 80. P. 189. https://doi.org/10.1016/0167-2738(95)00114-l
  29. Cherepanov V.A., Gavrilova L.Ya., Barkhatova L.Yu. et al. // Ionics. 1998. V. 4. № 3–4. P. 309. https://doi.org/10.1007/BF02375959
  30. James M., Tedesco T., Cassidy D.J. et al. // Mater. Res. Bull. 2005. V. 40. P. 990. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2005.02.020
  31. Park S., Choi S., Shin J. et al. // J. Power Sources. 2012. V. 210. P. 172. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.03.018
  32. Aksenova Т.V., Efimova T.G., Lebedev O.I. et al. // J. Solid State Chem. 2017. V. 248. P. 183. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2017.02.002
  33. James M., Avdeev M., Barnes P. et al. // J. Solid State Chem. 2007. V. 180. № 8. P. 2233. https://doi.org/10.1002/chin.200835004
  34. Dudnikov V.A., Orlov Y.S., Kazak N.V. et al. // Ceram. Int. 2018. V. 44. № 9. P. 10299. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.03.037
  35. Vereshchagin S.N., Dudnikov V.A., Shishkina N.N. et al. // Thermochim. Acta. 2017. V. 655. P. 34. https://doi.org/10.1016/j.tca.2017.06.003
  36. Dudnikov V.A., Orlov Yu.S., Gavrilkin S.Yu. et al. // J. Phys. Chem. 2016. V. 120. P. 13443. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b04810
  37. Maklakova A.V., Baten’kova A.S., Vlasova M.A. et al. // Solid State Sci. 2020. V. 110. P. 106453. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2020.106453
  38. Дудников В.А., Казак Н.В., Орлов Ю.С. и др. // ЖЭТФ. 2019. Т. 155. № 4. С. 737. https://doi.org/10.1134/S0044451019040175
  39. Istomin S.Y., Drozhzhin O.A., Svensson G. // Solid State Sci. 2004. V. 6. P. 539. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2004.03.029.
  40. Petrov A.N., Cherepanov V.A., Kononchuk O.F. et al. // J. Solid State Chem. 1990. V. 87. № 1. P. 69. https://doi.org/10.1016/0022-4596(90)90066-7
  41. James M., Morales L., Wallwork K. et al. // Physica B. 2006. V. 385–386. P. 199. https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.05.244
  42. Qiu L., Ichikawa T., Hirano A. et al. // Solid State Ionics. 2002. V. 158. № 1–2. P. 55. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(02)00757-9
  43. Dyck C.R., Yu G., Krstic V.D. // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2003. V. 801. P. 114. https://doi.org/10.1557/PROC-801-BB3.4
  44. Aksenova Т.V., Cherepanov V.A., Gavrilova L.Ya. et al. // Prog. Solid State Chem. 2007. V. 35. P. 175. https://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2007.03.001
  45. Elkalashy Sh.I., Gilev A.R., Aksenova Т.V. et al. // Solid State Ionics. 2018. V. 31. P. 85. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2017.12.028
  46. Xu Q., Huang D., Chen W. et al. // J. Alloys Compd. 2007. V. 429. № 1–2. P. 34. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.04.005
  47. Dasgupta N., Krishnamoorthy R., Thomas J.K. // Mater. Sci. Eng., B. 2002. V. 90. № 3. P. 278. https://doi.org/10.1016/S0921-5107(02)00058-2
  48. Lee K.T., Manthiram A. // Solid State Ionics. 2005. V. 176. № 17–18. P. 1521. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2005.05.002
  49. Riza F., Ftikos Ch., Tietz F. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2001. V. 21. № 10–11. P. 1769. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(01)00112-1
  50. Elkalashy Sh.I., Aksenova Т.V., Urusova A.S. et al. // Solid State Ionics. 2016. V. 295. P. 96. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2016.08.005
  51. Shannon R.D. // Acta Crystallogr., Sect. A. 1976. V. 32. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
  52. Maklakova A.V., Vlasova M.A., Volkova N.E. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 883. P. 160794. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160794
  53. Khvostova L.V., Volkova N.E., Gavrilova L.Ya. et al. // Mater. Today Commun. 2021. V. 29. № 25. P. 102885. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102885
  54. Volkova N.E., Maklakova A.V., Gavrilova L.Ya et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2017. V. 2017. № 26. P. 3285. https://doi.org/10.1002/ejic.201700321
  55. Aksenova Т.V., Mysik D.K., Cherepanov V.A. // Catalysts. 2022. V. 12. P. 1344. https://doi.org/10.3390/catal12111344
  56. Tsipis E.V., Naumovich E.N., Patrakeev M.V. et al. // J. Solid State Electrochem. 2021. V. 25. P. 2777. https://doi.org/10.1007/s10008-021-05023-8
  57. Cherepanov V.A., Barkhatova L.Yu., Petrov A.N. // J. Phys. Chem. Solids. 1994. V. 55. № 3. P. 229. https://doi.org/10.1016/0022-3697(94)90137-6
  58. Huheey J.I. Inorganic Chemistry. N.Y.: Harper & Row, 1983.
  59. Aksenova Т.V., Gavrilova L.Ya., Cherepanov V.A. // J. Solid State Chem. 2008. V. 10. P. 1480. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2008.03.010
  60. Grenier J.C., Fournes L., Pouchard M. et al. // Mater. Res. Bull. 1986. V. 21. № 4. P. 441. https://doi.org/10.1016/0025-5408(86)90009-7
  61. Takeda T., Watanabe H. // J. Phys. Soc. Jpn. 1972. V. 33. № 4. P. 973. https://doi.org/10.1143/JPSJ.33.973

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рентгенографические данные для Gd1–xSrxCo0.2Fe0.8O3–δ, где x = 0.0 (а), x = 0.1 (б), обработанные по методу Ритвельда. Точки – данные эксперимента, 1 – теоретический спектр; 2 – местоположение максимумов с разрешенным набором индексов Миллера (hkl); 3 – разница между экспериментальными данными и теоретической кривой

Скачать (89KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Концентрационные зависимости параметров элементарных ячеек твердых растворов Gd1–xSrxCo1–yFeyO3–δ, где x = 0.0, 0.0 ≤ y ≤ 1.0 – закрытые символы; x = 0.1, 0.4 ≤ y ≤ 0.9 – открытые символы

Скачать (125KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Рентгенографические данные для Gd0.3Sr0.7Co1–yFeyO3–δ, где y = 0.2 (а) и y = 0.7 (б), обработанные по методу Ритвельда. Точки – данные эксперимента, 1 – теоретический спектр; 2 – местоположение максимумов с разрешенным набором индексов Миллера (hkl); 3 – разница между экспериментальными данными и теоретической кривой. Стрелки указывают на сверхструктурные рефлексы для тетрагональной ячейки 2ap × 2ap × 4ap

Скачать (89KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости параметров элементарных ячеек от состава твердого раствора Gd1–xSrxCo1–yFeyO3–δ, где x = 0.6 – закрытые символы, x = 0.7 – открытые символы

Скачать (69KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимости параметров псевдокубической ячейки от состава твердого раствора Gd1–xSrxCo1–yFeyO3–δ

Скачать (86KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости содержания кислорода в оксидах Gd1–xSrxCo0.3Fe0.7O3–δ (0.6 ≤ x ≤ 0.9) от температуры на воздухе

Скачать (97KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Изобарно-изотермическая диаграмма состояния системы GdCoO3–SrCoO3–δ–SrFeO3–δ–GdFeO3 при 1373 K на воздухе. Зеленые точки отвечают орторомбической структуре Gd1–xSrxCo1–yFeyO3–δ (пр. гр. Pbnm), синие – кубической структуре (пр. гр. Pm3m), красные – тетрагональной упорядоченной структуре (пр. гр. I4/mmm). Фиолетовые точки соответствуют двухфазной области сосуществования орторомбической и тетрагональной (или кубической) структур

Скачать (140KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».